鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:5447次 | 2018年06月26日
鋰電池卷繞機(jī)張力控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與原理
為了控制張力,需要構(gòu)成張力控制系統(tǒng)。因?yàn)閺埩χ荒茉趦蓚€(gè)(或兩個(gè)以上)具有驅(qū)動(dòng)(或制動(dòng))力矩的工藝設(shè)備間形成,所以張力控制系統(tǒng)是在兩個(gè)傳動(dòng)控制系統(tǒng)基礎(chǔ)上構(gòu)成的。其中一個(gè)傳動(dòng)控制系統(tǒng)作為張力控制系統(tǒng)的速度基準(zhǔn),稱為速度基準(zhǔn)系統(tǒng),而另一個(gè)傳動(dòng)控制系統(tǒng)按張力要求建立負(fù)載,形成張力,實(shí)質(zhì)是對(duì)速度基準(zhǔn)系統(tǒng)按要求張力進(jìn)行速度跟隨,稱為張力可控的速度跟隨系統(tǒng)。張力控制的任務(wù)一般多放在后一系統(tǒng)上,所以人們習(xí)慣地只將后者稱為張力控制系統(tǒng)。本文為大家介紹鋰電池卷繞機(jī)張力張力控制系統(tǒng)。
鋰電池卷繞機(jī)張力控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
張力控制系統(tǒng)由放卷機(jī)構(gòu),收卷機(jī)構(gòu),張力檢測(cè)機(jī)構(gòu),線速度檢測(cè)機(jī)構(gòu)組成。鋰電池原材料通過放卷機(jī)構(gòu)引出,收卷機(jī)構(gòu)將鋰電池原材料收卷為電池,但是在收卷過程中,由于收卷速度和放卷速度不一致,造成鋰電池材料的張力發(fā)生變化,因此需要張力檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)出料帶張力的大小,控制放卷機(jī)構(gòu)的放卷速度,形成一個(gè)張力控制系統(tǒng)的閉環(huán)。線速度檢測(cè)機(jī)構(gòu)的作用是檢測(cè)傳送帶的線速度。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下圖所示。
鋰電池材料通過直流電機(jī)控制的放卷機(jī)構(gòu)引出,由伺服電機(jī)控制的收卷機(jī)構(gòu)卷成一個(gè)電池。放卷速度和收卷速度不一致時(shí),張力輥將偏離平衡位置,當(dāng)收卷速度大于放卷速度時(shí),張力輥向右方向偏轉(zhuǎn),當(dāng)收卷速度小于放卷速度時(shí),張力輥向左方向偏轉(zhuǎn)。
控制器周期性的檢測(cè)張力輥的位置,計(jì)算出張力大小,通過特定的算法(如PID算法),計(jì)算出放卷機(jī)構(gòu)的放卷速度,最后輸出到直流電機(jī)。所以放卷機(jī)構(gòu)是閉環(huán)控制的系統(tǒng),而收卷機(jī)構(gòu)則是開環(huán)系統(tǒng),是放卷跟隨收卷的系統(tǒng)。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
鋰電池卷繞機(jī)張力控制系統(tǒng)原理
簡(jiǎn)單地說就是通過控制放卷電機(jī)的線速度來控制張力輥位置,使之處于平衡狀態(tài),實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的恒張力控制。由于收卷線速度和放卷線速度的不同步,通過張力傳感器檢測(cè)到張力值的變化,將此變化作為系統(tǒng)的前饋控制,通過調(diào)節(jié)放卷電機(jī)的轉(zhuǎn)速,使其線速度達(dá)到與實(shí)際收卷的線速度一致,保證張力的恒定。但是放料電機(jī)線速度不能跟隨上卷針的線速度,引起材料帶的一張一弛運(yùn)動(dòng)。內(nèi)部張力的時(shí)大時(shí)小,表現(xiàn)為料帶的一張一弛,不僅引起了鋰電池電芯變形,而且大大降低了卷繞出來的電芯成品的整齊度,這也是方型鋰離子電池卷繞機(jī)成品率低下的主要原因。
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